exercicios resolvidos de mecflu_cap_2
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exercicios resolvidos de mecflu_cap_2


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Mecânica dos Fluidos \u2013 Teoria \u2013 Capítulo 2 - Prof. Dr. Cláudio S. Sartori 1 
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Exercícios -
Franco Brunetti \u2013 Capítulo I
1. A viscosidade cinemática de um óleo é
de 0.028 m2/s e o seu peso específico relativo é de
0.85. Encontrar a viscosidade dinâmica em unidades
do sistemas MKS, CGS e SI (g=10 m/s2).
2. A viscosidade dinâmica de um óleo é de
5 . 10-4 kgf.s/m2 e seu peso específico relativo é
0.82. Encontre a viscosidade cinemática nos
sistemas MKS, SI e CGS (g=10m/s2 e Ja = 
1000kgf/m3.
3. O peso de 3 dm3 de certa substância é
23.5 N. A viscosidade cinemática é 10-5 m2/s. Se g =
10 m/s2, qual será a viscosidade dinâmica nos 
sistemas CGS, MKS e SI?
4. São dadas duas placas planas paralelas à 
distância de 2mm. A placa superior move-se com
velocidade de 4m/s, enquanto a inferior é fixa. Se o
espaço entre as placas for preenchido com óleo (Q = 
0.1 St; U = 830 kg/m3), qual será a tensão de
cisalhamento que agirá no óleo?
v = 4m/s
2 mm
Resposta: W = 16,6 N/m2.
5. Uma placa quadrada de 1.0 m de lado e
20 N de peso desliza sobre um plano inclinado de
30°, sobre uma película de óleo. A velocidade da
placa é de 2m/s constante. Qual a velocidade
dinâmica do óleo se a espessura da película é de
2mm?
2 mm
2m/s 20 N
30°
Resposta: K = 10-2 N.s/m2.
6. O pistão da figura tem uma massa de 0.5
kg. O cilindro de comprimento ilimitado é puxado
para cima com velocidade constante. O diâmetro do
cilindro é 10 cm e do pistão é 9 cm e entre os dois
existe óleo com Q = 10-4 m2/s e J = 8000 N/m3. Com
que velocidade deve subir o cilindro para qie o pistão
permaneça em repouso? (Supor diagrama linear e g =
10 m/s2).
L = 5 cm fluido
 D1
D2
Resposta: v = 22,1 m/s
7. Num tear, o fio é esticado passando por
uma fieira e é enrolado num tambor com velocidade
constante. Na fieira, o fio é lubrificado e tingido por
uma substância. A máxima força que pode ser
aplicada no fio é 1N, pois, ultrapassando-a, ela se
rompe. Sendo o diâmetro do fio 0,5mm e o diâmetro
da fieira 0,6mm, e sendo a rotação do tambor 30 rpm,
qual é a máxima viscosidade do lubrificante e qual é o 
momento necessário no eixo do tambor? R.: M =
0,1N.m2; K = 0,1 N.s/m2
Resposta: M=0,1 N.m; K = 0,1 N.s/m2.
8. Ao girar, o eixo provoca a rotação do 
tambor. Este enrola a corda, que levanta um peso de
10N com uma velocidade constante de 0,5 m/s. O
fluido existente entre o eixo e o tambor tem K = 0,1
N.s/m2 e apresenta um diagrama linear de
velocidades. Pede-se:
 (a) a rotação do eixo;
 (b) o momento provocado pelo fluido contra
a rotação do eixo. Dados: R1 = 10 cm; R2 = 10,1
cm; R3 = 20 cm.
 lubrificante
0,6mm
 0,5mm fieira
 fio
n = cte 
L = 10cm
Tambor D=0.2m
Peso
Resposta: (a) n=125 rpm; (b) Meixo=2,47
N.m.
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9. O turbocompressor de um motor de
combustão interna tem uma rotação de 120000rpm.
Os mancais do eixo são flutuantes e giram com uma
certa rotação. São dados:
K = 8.10-3 N.s/m2; D1=12mm, D2=12.05mm;
L=20mm.
Nas condições de equilíbrio dinâmico da
rotação dada, pede-se:
(a) a rotação do mancal flutuante. 
(b) o momento resistente à rotação que age
no eixo do turbocompressor relativo aos mancais.
 Mancais flutuantes
A
 CP TB
A
 L 
CP: Compressor
TB: Turbina
 óleo
mancal flutuante 
eixo
D1
D2
D3
D4
Corte A-A sem escala 
Resposta: (a) 40,533 rpm; (b) 0,14 N.m
10. Dois discos são dispostos coaxialmente
face a face, separados por um filme de óleo
lubrificante de espessura H pequena. Aplicando um
momento no disco (1), ele inicia um movimento em
torno de seu eixo, através de um fluido viscoso,
estabelece-se o regime, de tal forma que as
velocidades angulares Z1 e Z2 ficam constantes.
Admitindo o regime estabelecido, determinar em
função a Z1 e Z2.
H
 D Z2
K
K
Z1
H
Resposta: 1 2 4
32 tM
D
HZ \ufffdZ S K
\ufffd \ufffdmax20 1 5v yv y \ufffd
11. A placa da figura tem 4 m2 de área e
espessura desprezível. Entre a placa e o solo existe 
um fluido que escoa, formando um diagrama de
velocidades dado por:
A viscosidade dinâmica do fluido é 10-
2N.s/m2 e a velocidade máxima do escoamento é 
4m/s. Pede-se:
 (a) o gradiente de velocidades junto ao solo.
 (b) a força necessária para manter a placa em
equilíbrio.
Resposta: (a) -80 m/s; (b) 3,2 N 
 Placa F
vmax 
 20 cm
 Solo
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Sears \u2013Zemansky \u2013 Young \u2013 VII
SEÇÃO 14.2 DENSIDADE
14.1 Fazendo um biscate, você foi
solicitado a transportar uma barra de ferro de 85.8
cm de comprimento e 2,85 cm de diâmetro de um
depósito até um mecânico. Você precisará usar um
carrinho de mão? (Para responder, calcule o peso da
barra.)
14.2 A Lua possui massa de 7,35 . 1022 kg e 
raio igual a 1740 km. Qual é sua densidade média?
14.3 Você compra uma peça retangular de 
metal com massa de 0,0158 kg e com dimensões 5,0
x 15,0 x 30.0 mm. O vendedor diz que o metal é 
ouro. Para verificar se é verdade você deve calcular 
a densidade média da peça. Qual o valor obtido?
Você foi enganado?
14.4 Um seqüestrador exige como resgate
um cubo de platina com 40.0 kg. Qual é o
comprimento da aresta?
SEÇÁO 14.3 PRESSÃD EM UM FLUIDO
14.5 Um barril contém uma camada de óleo
de 0.120 m flutuando sobre água com uma
profundidade igual a 0,250 m. A densidade do óleo é
igual a 600 kg/m' a) Qual é a pressão manométrica
na interface entre o óleo e a água? b) Qual é a 
pressão manométrica no fundo do barril?
14.6 Um veículo esportivo vazio pesa 16.5
kN. Cada pneu possui uma pressão manométrica
igual a 205 kPa.
(a) Qual é a área total de contato dos quatro 
pneus com o pavimento? (Suponha que as paredes
dos pneus sejam flexíveis de modo que a pressão
exercida pelo pneu sobre o pavimento seja igual à
pressão do existente no interior do pneu.)
(b) Qual é a área total, considerando a
mesma pressão manométrica do pneu, quando o
peso total dos passageiros e da carga for igual a 9,1
kN?
14.7 Você está projetando um sino de
mergulho para agüentar a pressão da água do mar
até uma profundidade de 250 m.
(a) Qual é a pressão manométrica nesta 
profundidade? (Despreze as variações de densidade
da água com a profundidade.)
(b) Sabendo que, para esta profundidade, a
pressão dentro do sino é igual à pressão fora do sino,
qual é a força resultante exercida pela água fora do
sino e pelo ar dentro do sino sobre uma janela de
vidro circular com diâmetro de 30,0 cm? (Despreze
a pequena variação de pressão sobre a superfície da
janela.)
 14.8 Qual deve ser a pressão manométrica
desenvolvida por uma bomba para bombear água do
fundo do Grand Canyon (a uma altura de 730 m) até o 
Indian Gardens (a 1370 m)? Expresse a resposta em
pascais e em atmosferas.
14.9 O líquido no manômetro de tubo aberto
indicado na Figura é o mercúrio, y1 = 3,00 cm e y2 = 
7,00 cm. A pressão atmosférica é igual a 980 
milibares.
(a) Qual é a pressão absoluta no fundo do 
tubo em forma de U?
(b) Qual é a pressão absoluta no tubo aberto
a uma profundidade de 4.0 cm abaixo da superfície
livre?
(c) Qual é a pressão absoluta do gás no 
tanque?
(d) Qual é a pressão manométrica do gás em
pascais?
14.10 Existe uma profundidade máxima na 
qual uma mergulhadora (Figura 14.33) pode respirar
através de um tubo snorkel (respirador), porque à 
medida que a profundidade aumenta, a diferença de
pressão também aumenta, tendendo n produzir um
colapso dos pulmões da mergulhadora.
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Como o snorkel liga o ar dos pulmões com
a atmosfera sobre a superfície livre, a pressão no
interior dos pulmões é igual a uma atm. Qual é a
diferença de pressão entre o exterior e o interior dos
pulmões da mergulhadora a uma profundidade igual
a 6.1 m? Suponha que a mergulhadora esteja
mergulhada em água doce. (Um mergulhador
usando uma snorkel (tanque com ar comprimido)
respirando o ar comprimido deste dispositivo
Juliana
Juliana fez um comentário
Excelente!!!
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Beatriz
Beatriz fez um comentário
O sangue escoa na artéria de raio 0,4 cm à velocidade de 10 cm/s e entra em uma região onde o raio é reduzido, em virtue do espaçamento das paredes arteriais (arteriosclerose), para 0,2 cm. Qual a velocidade do sangue nesta região mais estreita?
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Suélen
Suélen fez um comentário
CADE A RESPOSTA DO: Um bloco de gelo flutua sobre um lago de água doce. Qual deve ser o volume mínimo do bloco para que uma mulher de 45,0 kg possa ficar em pé sobre o bloco sem que ela molhe seus pés?
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rubens
rubens fez um comentário
poderia mi ajudar com a prova da av1 de física 2
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rubens
rubens fez um comentário
ola Celso boa tarde
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